LED“新材料”發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)需求分析

      LED有著高效、節(jié)能、長壽命、多變幻、綠色環(huán)保等顯著特點(diǎn)，被公認(rèn)為當(dāng)前最具發(fā)展前景的第四代綠色光源，在這個(gè)全球能源短缺的的背景下，受到了市場的熱捧。

隨著國家對低碳、節(jié)能減排政策的不斷推進(jìn)，LED產(chǎn)業(yè)遇到了大好的發(fā)展時(shí)機(jī)，也被許多專家譽(yù)為這是一個(gè)朝陽的行業(yè)。況且，國內(nèi)外LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，全球范圍內(nèi)正在迎來一輪推廣普及高潮，尤其是在全球各國逐漸施行淘汰白熾燈路線，這對LED無疑是一個(gè)契機(jī)。

從表面來看LED似乎擁有著天時(shí)地利人和，但LED市場在近兩年來現(xiàn)疲軟狀態(tài)，企業(yè)毛利率不斷下降，生產(chǎn)成本、人工成本、管理成本高等問題，尋找發(fā)展出路及解決成本下降等問題成為行業(yè)熱話。其中，發(fā)掘新的原材料降低LED成本就一直是LED的一個(gè)發(fā)展方向。

盡管涉及LED的材料不斷推陳出新，但實(shí)際上導(dǎo)入新材料投入到實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)仍是少數(shù)，筆者在采訪中了解到，有的企業(yè)目前開始使用新材料，如飛泰科技使用石墨烯新材料;也有企業(yè)表示會(huì)先小范圍嘗試使用。

新材料有它存在的理由

矽格瑪科技有限公司總經(jīng)理殷樹元：

在新材料面前，很多企業(yè)處在圍觀狀態(tài)而不是參與。從宏觀上來講，站在企業(yè)的角度看這是跟風(fēng)現(xiàn)象，誰都不愿做被槍打的那只出頭鳥，不知道新材料好不好用、穩(wěn)不穩(wěn)定;微觀上講，新材料為什么會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)橛行枨笏圆艜?huì)有新材料的出現(xiàn)，出現(xiàn)就必有它存在的理由。而新材料之所以會(huì)出現(xiàn)，就是要取代現(xiàn)有材料，兩者必然會(huì)進(jìn)行新舊材料的優(yōu)勢對比，對消費(fèi)者來說當(dāng)然是既要便宜又要好貨。

新材料的出現(xiàn)會(huì)使傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式、制作工藝、價(jià)格發(fā)生轉(zhuǎn)變，新材料將會(huì)使工藝革新、生產(chǎn)簡化、成本價(jià)格下降。而且，新材料會(huì)使得產(chǎn)品成本價(jià)格更低、產(chǎn)品性能更高，性價(jià)比更高;但使用新材料生產(chǎn)對企業(yè)規(guī)模也有要求，如對一些技術(shù)能力有限的小企業(yè)來說，他們對新材料并不是很了解又缺乏研發(fā)能力的話，就會(huì)不懂怎么運(yùn)用新材料，因?yàn)樾虏牧虾同F(xiàn)有材料相比較，兩者技術(shù)參數(shù)不一樣，因此，他們在導(dǎo)入新材料的過程會(huì)很艱難。相反地，像一些有技術(shù)研發(fā)能力的大企業(yè)，在導(dǎo)入新材料生產(chǎn)的過程就會(huì)很順利，他們在導(dǎo)入的前提已經(jīng)很懂新材料的技術(shù)參數(shù)，及結(jié)構(gòu)成分結(jié)構(gòu)。

導(dǎo)入新材料對企業(yè)的技術(shù)設(shè)備有要求

中山市徳士尼照明科技有限公司總經(jīng)理陳德榮：

對于使用新材料投入實(shí)際研發(fā)生產(chǎn)中，徳士尼不會(huì)大批量導(dǎo)入，但會(huì)小批量、小范圍的嘗試新材料的性能和質(zhì)量。不用不代表不改變，好的材料、好的技術(shù)方能推動(dòng)LED行業(yè)發(fā)展，這是必然的趨勢，但新材料還是要經(jīng)過市場起碼要半年以上的檢驗(yàn)才能看它穩(wěn)不穩(wěn)定。

而且，企業(yè)發(fā)展要改變、有革新性，性價(jià)比高還得跟得上LED技術(shù)，尤其現(xiàn)在LED技術(shù)更新?lián)Q代速度之快，就如新材料要有個(gè)過程過渡，生產(chǎn)型企業(yè)才會(huì)慢慢接受。并且，更重要一點(diǎn)的是，新材料能夠應(yīng)用在企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)上，對企業(yè)的技術(shù)設(shè)備要求很高，如各種產(chǎn)品檢測設(shè)備。

新材料，或改變生產(chǎn)方式

深圳市飛泰科技有限公司董事長董沛：

對新材料處觀望狀態(tài)，其實(shí)這個(gè)是企業(yè)認(rèn)識(shí)的一個(gè)誤區(qū)?，F(xiàn)在新材料的價(jià)格已經(jīng)下降，可以說是完全可以接受的程度，甚至是與現(xiàn)有材料成本價(jià)格相當(dāng)，企業(yè)其實(shí)是可以使用新材料，這并不是價(jià)格的因素了。

現(xiàn)在飛泰科技就是在使用新材料石墨烯導(dǎo)熱塑料生產(chǎn)，很多人都會(huì)疑問塑料能導(dǎo)熱?然而事實(shí)證明，使用石墨烯材料更輕、性價(jià)比更高、比重小、導(dǎo)熱性更高、可加工性更強(qiáng)。其實(shí)很多企業(yè)甚至是不同領(lǐng)域的行業(yè)對新材料都不陌生，像宜家家私、飛利浦這些知名大企早就在使用新材料，對新材料驗(yàn)證的不是中小企業(yè)做的事，是大企業(yè)做的，如果大企業(yè)做的好那中小企業(yè)就會(huì)嘗試去使用新材料。

而新材料的出現(xiàn)會(huì)對現(xiàn)有材料造成沖擊性，這種沖擊性很強(qiáng)，像石墨烯它的出現(xiàn)對以往的散熱性材料沖擊很大，以前是以鋁為導(dǎo)熱，然而現(xiàn)在新材料的出現(xiàn)使散熱性更強(qiáng)，外觀更好看，將產(chǎn)品提升了一個(gè)更高的層次。并且，價(jià)格走勢會(huì)越來越低，生產(chǎn)方式也將會(huì)改變，LED是新興行業(yè)，一切皆有可能，未來熒光粉也會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。

批量使用新材料投入生產(chǎn)

中山市東君照明有限公司銷售經(jīng)理王學(xué)軍：

目前有很多新材料的出現(xiàn)，東君照明會(huì)小批量的使用，將其投放到實(shí)際生產(chǎn)中，但按目前的情況來看，新材料占得比例還是很少。保守起見，我們會(huì)選擇傳統(tǒng)材料生產(chǎn)，一來對現(xiàn)有材料了解，二來也是保證產(chǎn)品質(zhì)量，保障產(chǎn)品性能穩(wěn)定?；蛟S新材料會(huì)在某些方面優(yōu)于現(xiàn)有材料，但是不敢其保證質(zhì)量，也許等新材料經(jīng)過了市場的檢驗(yàn)，等它的價(jià)格和性能穩(wěn)定之后會(huì)嘗試使用。

深圳市飛泰科技有限公司董事長董沛曾多次在不同的行業(yè)論壇及營銷沙龍上，強(qiáng)調(diào)日后的產(chǎn)品將會(huì)是便宜不壞。而這種“平靚正”正是由新材料的影響，新材料的出現(xiàn)將會(huì)改變現(xiàn)有材料的生產(chǎn)方式和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，制造工序也更簡化。

盡管如此，業(yè)內(nèi)許多中小型企業(yè)對新材料仍然處保守態(tài)度，而走在前沿的企業(yè)仍為少數(shù);這其中，一方面是部分新材料價(jià)格還未降下來，另一方面則是企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)能力有限。

新材料：圍觀比參與多

2012年1月，工信部組織編制的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》兩份文件正式對外公布。根據(jù)公布的發(fā)展目標(biāo)了解到：到2015年，國內(nèi)新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到20000億元，年均增長率超過25%;研發(fā)投入明顯增加，重點(diǎn)新材料企業(yè)研發(fā)投入占銷售收入比重達(dá)到5%;同時(shí)打造10個(gè)創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有核心競爭力、新材料銷售收入超150億元的綜合性龍頭企業(yè)，培育20個(gè)新材料銷售收入超過50億元的專業(yè)性骨干企業(yè)。

有需求，新材料才有增長

從公布的文件可以看出，近年來我國對LED給予越來越多的關(guān)注和重視，全國各地政府每年對LED行業(yè)發(fā)放的各種優(yōu)惠政策和財(cái)政補(bǔ)貼也逐年增長，對這個(gè)新興行業(yè)扶持力度之大;尤其是上游材料領(lǐng)域，文件中作出的規(guī)劃要求在短時(shí)間內(nèi)對專用材料方面加大技術(shù)創(chuàng)新和投入力度，加快批量生產(chǎn)的步伐，以滿足LED發(fā)展迅速的需求。

在《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》兩份文件中，還公布了包括白光LED用熒光粉、高端氧化鈰半導(dǎo)體拋光液、砷化鎵單晶材料、高品級金剛石、藍(lán)寶石材料、碳化硅晶片、氮化鎵外延片等在內(nèi)的多種LED照明相關(guān)重點(diǎn)材料產(chǎn)品目錄，并且細(xì)化到性能指標(biāo)及產(chǎn)能數(shù)量指標(biāo)。其中，對于白光LED熒光粉產(chǎn)業(yè)化，提出了新增發(fā)光材料產(chǎn)能0.5萬噸/年的目標(biāo)。

由芯片及外延材料、襯底材料、發(fā)光材料、封裝材料、散熱材料、工藝輔助材料等為主組成龐大的LED材料家族，是發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)，對提升LED技術(shù)水平，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，降低成本和普及應(yīng)用至關(guān)重要。

目前，不少LED照明企業(yè)普遍反映毛利率不斷下降，如從上市企業(yè)的季度報(bào)、年報(bào)都可看出，照明事業(yè)部的毛利率下降;此外還面臨成本不斷上漲的問題，如人工成本、原材料成本、管理成本等;因此，當(dāng)前LED行業(yè)面臨的迫切需求則是嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本、不斷提升工藝水平、提高利潤，這些對LED材料發(fā)展無疑是個(gè)市場機(jī)遇，也是LED材料業(yè)持續(xù)增長的引擎。

稀有金屬材料對LED光源發(fā)展“功不可沒”

10月初，3位日本科學(xué)家因發(fā)明了“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)”獲得2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的消息傳出后，LED行業(yè)一片鼓舞，此新聞事件也登上了各大行業(yè)媒體的頭條，

在諾貝爾獎(jiǎng)授予LED照明技術(shù)的同時(shí)，相關(guān)稀有金屬也引起了行業(yè)關(guān)注。據(jù)了解，目前LED光源的核心材料主要是稀有金屬鎵(Ga)、銦(In)與砷(AS)、磷(P)的化合物，并且基于寬禁帶半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)和銦氮化稼(InGaN)等也是最具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的LED發(fā)光材料，稀有金屬鎵、銦等材料對LED照明技術(shù)的發(fā)展可謂“功不可沒”。

隨著LED光源越來越廣泛被應(yīng)用，大量稀有金屬化合物制成的LED材料將迎來更大的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國芯片產(chǎn)值達(dá)到105億元，增幅31.5%，產(chǎn)量增幅更是高達(dá)61%;其中GaN芯片的產(chǎn)量占比達(dá)65%，而以InGaAlP芯片為主的四元系芯片的產(chǎn)量占比為25%，GaAs等其他芯片占比為10%左右。

據(jù)專家預(yù)測，2014年我國LED行業(yè)會(huì)延續(xù)2013年上升勢頭，迎來新一輪的增長，預(yù)計(jì)增長率將達(dá)到40%左右。全球LED照明的快速發(fā)展，必將會(huì)帶動(dòng)鎵和銦等稀有半導(dǎo)體金屬需求的快速增長，也會(huì)帶動(dòng)越來越多的企業(yè)和個(gè)人關(guān)注銦和鎵等稀有金屬。作為全球銦、鎵等稀有金屬交易量和庫存量的現(xiàn)貨交易所，泛亞有色金屬交易所在稀有金屬行業(yè)內(nèi)的優(yōu)勢地位也會(huì)逐漸凸顯。

材料業(yè)競爭不容忽視

目前，LED照明以藍(lán)寶石襯底和碳化硅襯底為主。近來，韓國LED廠商為了和中國廠商競爭，首爾半導(dǎo)體和LGInnotek研發(fā)“氮化鎵”(galliumnitride、GaN)襯底，與其同時(shí)，封裝廠也有意用硅取代環(huán)氧樹脂，強(qiáng)化產(chǎn)品效能、延長使用壽命。

據(jù)了解，韓廠研究的“氮化鎵對氮化鎵”基板，稱可以解決差排問題。而封裝廠方面，韓廠開始用硅作為封裝材料，取代環(huán)氧樹脂。據(jù)悉，環(huán)氧樹脂使用3000—6000小時(shí)后會(huì)出現(xiàn)色偏移現(xiàn)象，硅使用時(shí)間則多了10倍，可用30000—50000小時(shí)。但部分業(yè)內(nèi)人士表示，GaN和硅的效能都比現(xiàn)行材料好，但美中不足的是價(jià)格在目前來說偏高，若想增加市場競爭力，就必須得同時(shí)壓低價(jià)格、提升表現(xiàn)，當(dāng)下，已有廠商正在研發(fā)比硅更便宜的材質(zhì)。

新材料：雷聲大雨點(diǎn)小

盡管目前，許多應(yīng)用在不同領(lǐng)域的新材料技術(shù)不斷被發(fā)掘出來，新材料咋聽好像蠻厲害的樣子，但大多數(shù)都只是圍觀，少有的大企才會(huì)真正把它應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，新材料的運(yùn)用在行業(yè)的現(xiàn)實(shí)背景下可謂是“雷聲大雨點(diǎn)小”。

在記者的走訪調(diào)查中了解到，有的企業(yè)認(rèn)為，或許新材料會(huì)優(yōu)于現(xiàn)有材料，但不可忽略的現(xiàn)實(shí)是目前國內(nèi)材料研發(fā)及生產(chǎn)企業(yè)普遍面臨兩大發(fā)展瓶頸：一是，LED企業(yè)多而散，材料的生產(chǎn)很難規(guī)?；?。二是，一般企業(yè)不愿輕易更換進(jìn)口原材料，即使國產(chǎn)材料基本性能達(dá)標(biāo)，但對國產(chǎn)材料的長期穩(wěn)定性都存有普遍疑慮。

雖然如此，但還是有少部分的知名企業(yè)使用新材料，如全球知名跨國集團(tuán)斯泰隆公司推出了多種LED用新樹脂材料且全力進(jìn)軍中國市場。與其同時(shí)，道康寧也宣布推出專門用于LED芯片的黏結(jié)劑，以彌補(bǔ)現(xiàn)有同類材料的不足;有著同樣舉動(dòng)的還有日企三菱化學(xué)。

對于目前多數(shù)全球材料巨頭而言，盡管LED從材料的使用量上規(guī)模還很小，但該領(lǐng)域隨著未來終端照明市場產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)后，將很有可能成為未來帶動(dòng)電子材料產(chǎn)業(yè)的新亮點(diǎn)。此外，也不難看出，新材料的出現(xiàn)已經(jīng)對現(xiàn)有材料造成沖擊，對現(xiàn)有的生產(chǎn)方式和制作工序等方面帶來改變。

新材料的運(yùn)用，只欠東風(fēng)

鑒于節(jié)能燈在光效、壽命等方面的卓越性能，在全球應(yīng)對氣候變化和能源緊缺的背景下，全球多個(gè)國家或地區(qū)先后推出了禁止使用白熾燈，推廣使用節(jié)能燈的計(jì)劃。在推廣節(jié)能燈的同時(shí)，尋找新材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料進(jìn)行生產(chǎn)的問題也日趨嚴(yán)峻，那么，當(dāng)下被業(yè)內(nèi)人士看好的新材料卻鮮少有企業(yè)將其運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)之中，這是為何呢?

技術(shù)與成本不成正比

當(dāng)下隨著價(jià)格戰(zhàn)的比拼，照明燈飾行業(yè)人士都在尋求各種方法降低生產(chǎn)成本，所以有部分人在生產(chǎn)材料上做了進(jìn)一步的更新?lián)Q代。尋找新出現(xiàn)的或已在發(fā)展中的，具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能的材料。

可新材料的推出，卻很少企業(yè)投入到實(shí)際的生產(chǎn)過程之中，針對這個(gè)問題，深圳市米田電科技有限公司銷售副總儲(chǔ)天生表示，“我們公司主要是從事電解電容這一方面的生產(chǎn)，所以在原材料的使用上，都是采用國內(nèi)知名品牌的原材料，而那些研發(fā)出來的新材料沒有被使用，首先要明白新材料被研發(fā)出來的原因。一是當(dāng)下發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為全球熱點(diǎn)，各大廠商之間都紛紛加大了對于LED節(jié)能燈的生產(chǎn)力度;二是國內(nèi)外廠家生產(chǎn)成本的提高，亟需尋找更加便宜的原材料來降低生產(chǎn)成本。那為何原材料研發(fā)出來了，又沒有使用呢?可能是由于以下一些原因。第一，要承認(rèn)當(dāng)前研發(fā)新材料的技術(shù)已經(jīng)成熟了，但是由于原材料的昂貴，導(dǎo)致其難以投入使用;第二，由于目前絕大多數(shù)的新材料都是在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是傳統(tǒng)材料在性能或者功能上不斷提高的延續(xù)，因此新材料從一開始就具有較高的進(jìn)入壁壘;第三，新材料的研發(fā)作為一種現(xiàn)代化的高新技術(shù)，投資風(fēng)險(xiǎn)比較大，商業(yè)化程度低，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，從而也會(huì)制約新材料的投入使用”。

需求是個(gè)大問題

雖說新材料沒有投入使用的原因是多方面的，但需求是個(gè)大問題。深圳市米田店科技有限公司副總張成偉坦言，“當(dāng)下很多的新技術(shù)都在進(jìn)一步提升，進(jìn)而有了新產(chǎn)品的出現(xiàn)，可新產(chǎn)品的出現(xiàn)需要新的市場來發(fā)展。若是一種新的材料被研發(fā)出來，可是沒有市場需求，那么這種材料又怎么能夠運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)之中呢?同樣的，新材料的發(fā)展依賴于上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是下游用戶的進(jìn)一步創(chuàng)新開發(fā)，才能使新材料產(chǎn)品最終走向市場。所以總的來說，新材料的發(fā)展和應(yīng)用是牢牢建立在需求之上的，可當(dāng)下很多材料的特性都是針對企業(yè)和消費(fèi)者的需求進(jìn)而針對性的去研發(fā)，而非是先尋找到一種新材料進(jìn)而發(fā)現(xiàn)它的特性適合哪些企業(yè)和消費(fèi)者。如果新技術(shù)得不到應(yīng)用，則無法走向市場化和產(chǎn)業(yè)化，而挖掘企業(yè)和用戶的需求，開發(fā)新材料，就成為了照明燈飾行業(yè)的先導(dǎo)?！?

風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇并存

因?yàn)橛惺袌鲂枨螅圆艜?huì)被研發(fā)出來，但是研發(fā)出來沒有被使用，真的是因?yàn)槭袌鲂枨罂臻g的問題么?“或許不一定”，這是佛山市東電時(shí)代照明有限公司的一位內(nèi)部人士給出的回答。

該人士表示，“新材料的使用，不僅僅是因?yàn)榧夹g(shù)與價(jià)格之間的反差，市場需求的影響是一個(gè)方面，但是新材料的投入運(yùn)用也要針對不同的產(chǎn)品而言，但更重要的是在新材料的投入使用是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇并存的問題。一方面，若是照明燈飾行業(yè)里面有10%的人在使用，那么這里面的風(fēng)險(xiǎn)是可想而知的;若是有30%—40%的人在使用，說明其有一定的利潤空間;若是有70%以上的人在使用，那我也跟著去使用，那我就OUT了。所以新材料存在前期科研和中期試用的資金投入，具有市場的不確定性，生產(chǎn)流程和技術(shù)手段的多變性，產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成能力差。故新材料使用的投資風(fēng)險(xiǎn)性是企業(yè)必然要考慮的問題之一。另一方面，新材料的運(yùn)用也是一種機(jī)遇，當(dāng)那少部分人使用的時(shí)候，效益很好的話，那么他獲取的利潤也是不菲的。”

一切具備，只待時(shí)間驗(yàn)證

總的來說，新材料沒有投產(chǎn)的原因是多種多樣的，那未來前景如何呢?他們不約而同的給出了一致的回答。

儲(chǔ)天生坦言道，“新材料被研發(fā)出來，說明我們的科技在進(jìn)步，當(dāng)下鮮少被投入使用，只是時(shí)間問題而已。因?yàn)檎彰鳠麸椥袠I(yè)在發(fā)展，它就必然會(huì)追求新的突破?！?

張成偉也發(fā)出了同樣的感慨，“誠然，技術(shù)是日新月異的。新材料的使用，對已照明燈飾行業(yè)來說，肯定是一件好事，也是響應(yīng)綠色低碳環(huán)保的號(hào)召。但要解決行業(yè)目前生產(chǎn)商的弊端，這個(gè)還是需要時(shí)間來驗(yàn)證的?！?

新材料作為照明燈飾行業(yè)的一種新型事物，其巨大的市場需求和利潤空間誘使?jié)撛谶M(jìn)入者紛紛進(jìn)入，這也是無可厚非的?！皩τ谡麄€(gè)照明燈飾行業(yè)從長期來說，是一件好事;但從短期來看，新材料投入使用，生產(chǎn)新的產(chǎn)品，然后再拿消費(fèi)者進(jìn)行試驗(yàn)，這并不是一件好事。但也不可否認(rèn)，新材料的出現(xiàn)是能夠解決當(dāng)前照明燈飾行業(yè)面臨的難題，只是需要時(shí)間來驗(yàn)證，因?yàn)檎彰鳠麸椥袠I(yè)人士沒有多少人愿意冒險(xiǎn)，大家都虧不起。有些人哪怕現(xiàn)在沒有盈利，但既然選擇了這個(gè)行業(yè)，即使是流淚也要堅(jiān)持做下去。所以前景是美好的，做好自己是最重要的?！狈鹕绞袞|電時(shí)代照明有限公司的內(nèi)部人士坦言。

新歡與舊愛的對壘

“工欲善其事，必先利其器”，好的技術(shù)還需有好的材料來配合。在照明燈飾行業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化越趨嚴(yán)重的今天，技術(shù)創(chuàng)新受到更多的關(guān)注，而材料的轉(zhuǎn)變也隨之成為焦點(diǎn)。新舊材料的交替是行業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)，下面我們就來探究一下LED燈具各個(gè)部件，不同材料中“新歡”與“舊愛”的對壘。

芯片襯底

藍(lán)寶石(Al2O3)VS硅(Si)VS碳化硅(SiC)

目前LED芯片的襯底材料有：藍(lán)寶石(Al2O3)，硅(Si)，碳化硅(SiC)。眾所周知，藍(lán)寶石玻璃是作為蘋果的一項(xiàng)熱門創(chuàng)新，被選為iPhone6和iWatch的屏幕材質(zhì)，但是大家不了解的是藍(lán)寶石興起于LED行業(yè)。LED芯片襯底一般選用藍(lán)寶石，原因就是藍(lán)寶石襯底技術(shù)成熟，機(jī)械強(qiáng)度高，器件穩(wěn)定，透光率尚可。

據(jù)了解，現(xiàn)在的大功率LED芯片襯底材料一般都為藍(lán)寶石或碳化硅(SiC)，但這兩種材料價(jià)格都非常昂貴，且都為國外大企業(yè)所壟斷，導(dǎo)致芯片價(jià)格一直居高不下。使用藍(lán)寶石作為襯底也存在一些問題，例如晶格失配和熱應(yīng)力失配，這會(huì)在外延層中產(chǎn)生大量缺陷，同時(shí)給后續(xù)的器件加工工藝造成困難。為突破國際專利壁壘，國內(nèi)已經(jīng)啟動(dòng)了硅(Si)襯底材料的研究并已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。

業(yè)內(nèi)人士分析表示，用硅(Si)做襯底材料價(jià)格會(huì)低的多，不僅因?yàn)楣?Si)襯底本身的價(jià)格比藍(lán)寶石和碳化硅(SiC)襯底便宜很多，而且可以制作出比藍(lán)寶石和碳化硅(SiC)襯底的尺寸更大的襯底，以提高M(jìn)OCVD的利用率，從而提高管芯產(chǎn)率。而且硅(Si)襯底也是導(dǎo)電襯底，電極可以從管芯的兩側(cè)引出，而不必象不導(dǎo)電的藍(lán)寶石那樣必須都從一側(cè)引出，這樣不但可以減少管芯面積還可以省去對GaN外延層的干法腐蝕步驟。同時(shí)由于硅的硬度比藍(lán)寶石和碳化硅(SiC)低，在加工方面也可以節(jié)省一些成本。據(jù)國外某知名公司的估計(jì)使用硅襯底制作藍(lán)光GaNLED的制造成本將比藍(lán)寶石襯底和碳化硅(SiC)襯底低90%。

外殼散熱

導(dǎo)熱塑料VS金屬塑料VS陶瓷

據(jù)了解，傳統(tǒng)的燈具外殼散熱材料有以下三種：鋁材等金屬塑料、一般塑料和陶瓷。相對于金屬材料，導(dǎo)熱塑料具有散熱均勻、重量輕、安全系數(shù)高、造型設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn);相對于陶瓷，導(dǎo)熱塑料堅(jiān)固、成型加工方便，造型設(shè)計(jì)的自由度更高;相對于一般塑料，導(dǎo)熱及膨脹系數(shù)比較高。

LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，大大拉動(dòng)了上游材料業(yè)的發(fā)展，也進(jìn)一步促進(jìn)高端材料領(lǐng)域的突破。LED燈具中用到大量的塑料制件，包括LED芯片的封裝元件、LED光學(xué)透鏡、光散射元件、高效散熱元件、光反射和光漫射板等。據(jù)數(shù)據(jù)顯示分析，導(dǎo)熱塑料正越來越多地取代金屬部件應(yīng)用于LED燈具的導(dǎo)熱部件，包括燈座、冷卻散熱燈杯和外殼等。

有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，導(dǎo)熱塑料走紅是一場LED新材料的革命，但更多人表示這場新材料的革命背后其實(shí)就是新一輪的價(jià)格戰(zhàn)：石墨烯這種新材料在幾年前早已出現(xiàn)，哪一品類LED燈具配件實(shí)現(xiàn)塑料，這一類品類LED燈具就能成為當(dāng)年的暢銷之王;誰能先把LED燈具配件塑料化，誰就率先走進(jìn)民用市場，例如在去年下半年至今年上半年走紅的LED球泡燈。

事實(shí)上，導(dǎo)熱塑料逐漸在照明業(yè)界走紅很大一部分原因有賴于室內(nèi)LED照明，反之，室內(nèi)LED照明之所以有機(jī)會(huì)在民用市場普及，也有賴于通過技術(shù)進(jìn)步及塑料的使用大大降低成本和價(jià)格。目前LED燈具的散熱器(外殼)材料大多采用鋁合金，其低廉的成本、簡便的加工、優(yōu)良的導(dǎo)熱性能使其長期占據(jù)著LED散熱器材料的主流位置。但鋁合金的成本價(jià)格明顯高于導(dǎo)熱塑料，LED球泡燈、LED筒燈、LED射燈、LED日光管等室內(nèi)LED燈具也通過以塑料制件替換鋁材制件，成功降低了成本和價(jià)格，除了上述品類燈具外，目前能夠使用塑料配件的LED燈具還不多，能夠使用塑料的一般只有燈罩。

隨著LED散熱技術(shù)的不斷進(jìn)步，石墨烯導(dǎo)熱塑料、塑包鋁等新型散熱材料不斷地被開發(fā)出來，將會(huì)有越來越多的室內(nèi)LED燈具使用上導(dǎo)熱塑料等新材料，也將進(jìn)一步降低LED燈具的價(jià)格。

忠國夢廣告認(rèn)為：技術(shù)的進(jìn)步和材料成本的下降，將使得LED燈具的進(jìn)一步普及成為可能。